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KR102391926B1 - System and method for detecting target using tracking radar - Google Patents

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KR102391926B1
KR102391926B1 KR1020210142617A KR20210142617A KR102391926B1 KR 102391926 B1 KR102391926 B1 KR 102391926B1 KR 1020210142617 A KR1020210142617 A KR 1020210142617A KR 20210142617 A KR20210142617 A KR 20210142617A KR 102391926 B1 KR102391926 B1 KR 102391926B1
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South Korea
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tracking radar
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tracking
radar
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정지훈
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한화시스템 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시 예는 추적레이더의 구동부가 표적을 탐지할 수 있도록 프로그램된 패턴으로 360도 회전시켜 표적을 확보함으로써, 운용자가 수동으로 조작하여 표적을 획득하는 방법 보다 우수한 성능으로 표적을 탐지할 수 있다.The embodiment of the present invention secures the target by rotating the driving unit of the tracking radar 360 degrees in a programmed pattern to detect the target, so that the operator can detect the target with better performance than the method of acquiring the target by manually manipulating it. there is.

Figure R1020210142617
Figure R1020210142617

Description

추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING TARGET USING TRACKING RADAR}SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING TARGET USING TRACKING RADAR

본 발명은 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for detecting a target using a tracking radar.

도 1은 일반적인 레이더 빔 패턴 예시도이다.1 is a diagram illustrating a typical radar beam pattern.

해군 함정에는 표적을 탐지하고 추적하기 위해 다양한 레이더가 탑재되며, 일반적으로 전방위 표적탐지를 위한 탐색레이더(103)와 표적추적을 위한 추적레이더(101)로 나뉘어진다.A naval vessel is equipped with various radars to detect and track a target, and is generally divided into a search radar 103 for omnidirectional target detection and a tracking radar 101 for target tracking.

해군 함정에 탑재되는 추적레이더(101)는 대함 또는 대공 표적을 정밀하게 추적하기 위해서 일반적으로 Ku 밴드 이상의 주파수로 설계되어 펜슬빔(Pencil Beam) 형태를 가진다. 상기 펜슬빔은 레이더 빔을 연필처럼 가느다란 원추형의 모양으로 만들어서 공간을 탐색하여 추적을 실시한다.The tracking radar 101 mounted on a naval ship is generally designed with a frequency of Ku band or higher to precisely track an anti-ship or anti-aircraft target, and has a pencil beam shape. The pencil beam makes a radar beam in the shape of a thin cone like a pencil to search the space and track it.

상기 추적레이더(101)는 펜슬빔의 형태로 전방위 360도를 모두 탐지하기에는 한계가 있으므로 넓은 범위를 탐지하기 위한 팬빔(Fan Beam) 형태의 탐색레이더가 전방위 2D(dimension) 표적정보(Range, Bearing)를 탐색한다. Since the tracking radar 101 has a limit in detecting all 360 degrees in the form of a pencil beam, a search radar in the form of a fan beam for detecting a wide range is omnidirectional 2D (dimension) target information (Range, Bearing) explore

운용자는 탐색레이더(103)가 탐지한 표적 중에서 정밀추적이 필요하다고 판단되는 특정표적에 대해 추적레이더(101)를 이용하여 정밀 추적을 수행한다. 추적레이더(101)가 표적을 획득하여 추적하게 되면 탐색레이더(103) 대비 더 정확한 3D 표적정보(Range, Bearing, Elevation)를 확보할 수 있다. The operator performs precise tracking using the tracking radar 101 for a specific target determined to require precise tracking among the targets detected by the search radar 103 . When the tracking radar 101 acquires and tracks the target, it is possible to secure more accurate 3D target information (Range, Bearing, Elevation) compared to the search radar 103 .

상기 추적레이더(101)는 원거리를 탐지, 추적하는 장점이 있지만, 원거리 및 정밀추적을 위해 설계되어 빔폭이 가늘기 때문에 추적레이더(101)의 단독 운용을 통해서는 표적 획득이 사실상 불가능하고 운용자에 의해 운좋게 표적 획득이 이루어진다고 하더라고 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.The tracking radar 101 has the advantage of detecting and tracking a long distance, but because it is designed for long-distance and precise tracking and has a narrow beam width, it is virtually impossible to acquire a target through single operation of the tracking radar 101, and the operator There is a problem in that it takes a lot of time even if the target acquisition is lucky.

본 발명은 추적레이더 구동부를 표적을 탐지할 수 있도록 프로그램된 패턴으로 360도 회전시켜 표적을 확보하는 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a system and method for securing a target by rotating a tracking radar driving unit 360 degrees in a programmed pattern to detect the target.

본 발명은 운용자가 수동으로 조작하여 표적을 획득하는 방법 보다 우수한 성능으로 표적을 탐지하는 시스템 및 방법을 제공한다.The present invention provides a system and method for detecting a target with better performance than a method for acquiring a target by manually operating it by an operator.

본 발명의 실시 예에 따른 시스템은, 운용자의 요청에 따라 추적레이더의 탐색 구역을 설정하기 위한 구역탐색 설정 윈도우를 표시하고, 상기 구역 탐색 설정 윈도우를 통해 특정 구역이 상기 운용자로부터 설정되면, 상기 추적레이더를 구동하도록 표시하는 운용 통제 콘솔; 안테나로부터 상기 추적레이더의 반사 신호를 수신하면, 상기 추적레이더에 탑재되어 있는 전자광학장치를 활용하여 표적을 획득하는 디렉터부; 및 상기 반사신호가 미리 지정된 시간 동안 유지되면, 상기 전자광학장치를 구동시켜 상기 추적레이더의 추적 궤적을 따라 영상을 촬영하고, 상기 영상에서 표적이 인식되면, 탐지된 표적의 추적을 시작하는 처리 통제부를 포함한다.The system according to an embodiment of the present invention displays an area search setting window for setting a search area of the tracking radar according to an operator's request, and when a specific area is set by the operator through the area search setting window, the tracking an operational control console displaying the radar to drive; a director unit that, when receiving the reflected signal of the tracking radar from the antenna, acquires a target by using an electro-optical device mounted on the tracking radar; and when the reflected signal is maintained for a predetermined time, the electro-optical device is driven to take an image along the tracking trajectory of the tracking radar, and when a target is recognized in the image, a processing control to start tracking the detected target includes wealth.

본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 운용자의 요청에 따라 추적레이더의 탐색 구역을 설정하기 위한 구역탐색 설정 윈도우를 표시하는 과정; 안테나로부터 추적레이더의 반사 신호를 수신하면, 상기 추적레이더에 탑재되어 있는 전자광학장치를 활용하여 표적을 획득하는 과정; 및 상기 반사신호가 미리 지정된 시간 동안 유지되면, 상기 전자광학장치를 구동시켜 상기 추적레이더의 추적 궤적을 따라 영상을 촬영하고, 상기 영상에서 표적이 인식되면, 탐지된 표적의 추적을 시작하는 과정을 포함한다.A method according to an embodiment of the present invention comprises the steps of displaying a zone search setting window for setting a search zone of a tracking radar according to an operator's request; acquiring a target by using an electro-optical device mounted on the tracking radar when receiving a reflected signal of the tracking radar from the antenna; and when the reflected signal is maintained for a predetermined time, the electro-optical device is driven to take an image along the tracking trajectory of the tracking radar, and when the target is recognized in the image, the process of starting tracking of the detected target. include

본 발명은 탐색 레이더의 비가용 시 에도 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지 및 탐색하여 표적 탐지 능력을 높일 수 있다.According to the present invention, even when the search radar is not available, the target detection capability can be increased by detecting and searching the target using the tracking radar.

본 발명은 운용자가 수동으로 조작하여 표적을 획득하는 방법 보다 우수한 성능으로 표적을 탐지할 수 있다. The present invention can detect a target with better performance than a method in which an operator manually manipulates and acquires a target.

본 발명은 표적을 정밀하게 탐지할 수 있다.The present invention can precisely detect a target.

도 1은 일반적인 레이더 빔 패턴 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 운용 통제 콘솔의 화면 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방위탐색과 구역탐색의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디렉터부에서의 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a typical radar beam pattern.
2 is a configuration diagram of a radar according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method for detecting a target using a tracking radar according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary screen view of an operation control console according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary diagram of omnidirectional search and area search according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram illustrating a method for detecting a target using a tracking radar according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method for detecting a target in a director unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the technology described in the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present invention. . In connection with the description of the drawings, like reference numerals may be used for like components.

본 발명에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In the present invention, expressions such as “have”, “may have”, “include”, or “may include” indicate the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.

본 발명에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.In the present invention, expressions such as “A or B”, “at least one of A or/and B”, or “one or more of A or/and B” may include all possible combinations of the items listed together. . For example, "A or B", "at least one of A and B", or "at least one of A or B" means (1) includes at least one A, (2) includes at least one B; Or (3) it may refer to all cases including both at least one A and at least one B.

본 발명에서 사용된 "제 1", "제 2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.Expressions such as "first", "second", "first", or "second" used in the present invention may modify various elements, regardless of order and/or importance, and may modify one element to another. It is used only to distinguish it from the components, and does not limit the components. For example, the first user equipment and the second user equipment may represent different user equipment regardless of order or importance. For example, without departing from the scope of the rights described in the present invention, the first component may be named as the second component, and similarly, the second component may also be renamed as the first component.

어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상술한 어떤 구성요소가 상술한 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제 1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제 2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 어떤 구성요소와 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.One component (eg, a first component) is "coupled with/to (operatively or communicatively)" to another component (eg, a second component); When referring to "connected to", it should be understood that any of the above-described components may be directly connected to the above-described other components or may be connected through another component (eg, a third component). On the other hand, when it is said that a component (eg, a first component) is "directly connected" or "directly connected" to another component (eg, a second component), a component different from a component It may be understood that no other component (eg, a third component) exists between the elements.

본 발명에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 AP(application processor))를 의미할 수 있다.The expression "configured to (or configured to)" as used in the present invention, depending on the context, for example, "suitable for (suitable for)", "having the capacity to" It can be used interchangeably with "," "designed to", "adapted to", "made to", or "capable of". The term “configured (or configured to)” may not necessarily mean only “specifically designed to” in hardware. Instead, in some circumstances, the expression “a device configured to” may mean that the device is “capable of” with other devices or parts. For example, the phrase "a processor configured (or configured to perform) A, B, and C" refers to a dedicated processor (eg, an embedded processor) for performing the corresponding operations, or by executing one or more software programs stored in a memory device. , may mean a generic-purpose processor (eg, a CPU or an application processor (AP)) capable of performing corresponding operations.

본 발명에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 발명에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 발명에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 발명에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. Terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art described in the present invention. Among the terms used in the present invention, terms defined in a general dictionary may be interpreted with the same or similar meaning as the meanings in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, ideal or excessively formal meanings is not interpreted as In some cases, even terms defined in the present invention cannot be construed to exclude embodiments of the present invention.

본 발명은 추적레이더 구동부를 표적을 탐지할 수 있도록 프로그래밍된 패턴으로 360도 회전시켜 표적을 확보하는 방법으로 운용자가 수동으로 조작하여 표적을 획득하는 방법보다 우수한 성능으로 표적을 탐지할 수 있다.The present invention is a method of securing a target by rotating the tracking radar driving unit 360 degrees in a pattern programmed to detect the target.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이더 구성도이다.2 is a configuration diagram of a radar according to an embodiment of the present invention.

레이더는 크게 디렉터부(200), 처리통계부(210), 운용통제콘솔(220), 공기건보기, 안전스위치 등으로 구성될 수 있다.The radar may be largely composed of a director unit 200 , a processing statistics unit 210 , an operation control console 220 , an air health monitor, a safety switch, and the like.

상기 디렉터부(200)는 함정의 외부에 설치되는 장비로 안테나장치(204), 송수신장치(208), 서보구동장치(202), 전자광학장치(TV/ IR)(206)로 구성된다. 전자광학장치는 표적을 획득하는 장치로, 전자 광학 추적기(EOTS; electro-optical tracking system), 적외선 탐색 추적 장비(IRST; infra-red search and track), 및 표적탐지장치(TADS; target acquisition and designation system) 등이 있다.The director unit 200 is equipment installed on the outside of the ship and includes an antenna device 204 , a transceiver device 208 , a servo drive device 202 , and an electro-optical device (TV/IR) 206 . Electro-optical devices are devices for acquiring a target, and include an electro-optical tracking system (EOTS), infra-red search and track (IRST), and target acquisition and designation (TADS). system), etc.

상기 안테나장치(204)는 추적레이더의 최종단에 위치하며 고출력의 RF 신호를 송수신하도록 구성될 수 있다.The antenna device 204 is located at the last end of the tracking radar and may be configured to transmit and receive RF signals of high power.

상기 전자광학장치(206)는 TV/IR 카메라를 이용하여 표적영상신호 및 추적정보를 신호통제장치(214)에 제공하도록 구성될 수 있다.The electro-optical device 206 may be configured to provide a target image signal and tracking information to the signal control device 214 using a TV/IR camera.

상기 송수신장치(208)는 고출력의 신호를 생성하여 안테나장치(204)로 전송하고 안테나장치(204)로부터 수신되는 미약한 신호를 증폭하여 디지털 신호처리된 정보를 신호통제장치(214)로 제공하도록 구성될 수 있다.The transceiver 208 generates a high-output signal, transmits it to the antenna device 204 , amplifies a weak signal received from the antenna device 204 , and provides digital signal-processed information to the signal control device 214 . can be configured.

상기 서보구동장치(202)는 처리통제부(210)의 명령에 의해 서보모터를 구동하여 디렉터부(200)의 방위각/고각을 구동하도록 구성될 수 있다.The servo driving device 202 may be configured to drive the azimuth/elevation angle of the director unit 200 by driving a servo motor according to a command from the processing control unit 210 .

여기서, 방위각은 지평 좌표에서 천정과 어떤 천체를 잇는 큰 원이 지평선 위의 어떤 기준점와 이루는 각도, 기준점으로는 남점과 북점을 취하고, 방향은 서쪽이나 동쪽을 취한다. 0도에서 360도 사이의 범위에 있다. 고각은 낮은 곳에서 높은 곳에 있는 목표물을 올려다 볼 때, 시선과 지평선이 이루는 각도를 의미한다.Here, the azimuth is the angle formed by a large circle connecting the zenith and a certain celestial body in the horizontal coordinates with a reference point on the horizon. It ranges from 0 to 360 degrees. Elevation angle refers to the angle between the line of sight and the horizon when looking up at a high target from a low place.

추적레이더의 처리통제부(210)는 전원공급장치(216), 서보증폭장치(218), 서보제어장치(212), 신호통제장치(214)로 구성된다.The processing control unit 210 of the tracking radar is composed of a power supply device 216 , a servo guarantee width device 218 , a servo control device 212 , and a signal control device 214 .

상기 전원공급장치(216)는 함상 분전반으로부터 전원을 공급받아 추적레이더 각 장치에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다.The power supply unit 216 may be configured to receive power from the shipboard distribution board to supply power to each device of the tracking radar.

상기 서보증폭장치(218)는 서보구동장치(202)의 방위각 및 고각 구동전류를 발생시키도록 구성될 수 있다.The servo widening device 218 may be configured to generate azimuth and elevation driving currents of the servo driving device 202 .

상기 서보제어장치(212)는 함정 자이로 신호와 표적 위치 정보를 수신하고, 디렉터부 레졸버 및 자이로 신호를 수신하여 서보안정화 및 제어기능을 수행하도록 구성될 수 있다.The servo control device 212 may be configured to receive a ship gyro signal and target position information, and receive a director unit resolver and a gyro signal to perform servo stabilization and control functions.

상기 신호통제장치(214)는 레이더 신호처리, 표적추적 및 시스템제어를 위해 동작하도록 구성될 수 있다.The signal control device 214 may be configured to operate for radar signal processing, target tracking, and system control.

상기 운용통제콘솔(220)은 인체공학적인 설계로 전시처리모니터, 전시처리장치 및 입력장치로 구성되며, 운용자가 손쉽게 추적레이더를 통제할 수 있도록 운용자화면(예컨대, HCI, Human Computer Interface)을 승조원(운용자)에게 제공한다.The operation control console 220 is ergonomically designed and is composed of an exhibition processing monitor, an exhibition processing device, and an input device. (operator).

운용자가 운용통제콘솔(220)에서 처리통제부(210)에 있는 서보제어장치(212)를 통해 서보구동장치(202)를 통제한다. 운용자는 안테나장치(204)와 전자광학장치(206)로부터 획득된 표적정보를 수신한다.The operator controls the servo drive device 202 from the operation control console 220 through the servo control device 212 in the process control unit 210 . The operator receives target information obtained from the antenna device 204 and the electro-optical device 206 .

상기 운용통제콘솔(220)에서 추적레이더의 구동부를 통제하기 위해 운용자화면을 활용하여 추적레이더(101)가 구역탐색(504) 또는 전방위탐색(502)을 수행할 수 있도록 설정한다. In order to control the driving unit of the tracking radar in the operation control console 220, the tracking radar 101 is set to perform the area search 504 or the omnidirectional search 502 by using the operator screen.

상기 추적레이더(101)는 운용자에 의해 설정된 구역에 대해 추적레이더로 자동 탐색을 수행하는 동안 레이더 반사신호가 수신되면 자동구역탐색을 중단하고 추적레이더에 탑재되어 있는 TV/IR(infrared radiation) 광학장비를 활용하여 AI(Artificial Intelligence) 기반의 지능형 표적인식 알고리즘으로 표적을 식별한다.The tracking radar 101 stops the automatic area search when a radar reflection signal is received while performing automatic search with the tracking radar for the area set by the operator and TV/IR (infrared radiation) optical equipment mounted on the tracking radar. Using AI (Artificial Intelligence)-based intelligent target recognition algorithm to identify the target.

레이더 반사신호와 광학장비에 의해 탐지된 신호 및 영상정보가 표적이라고 판단이 되면 자동 추적을 실시한다.When it is determined that the signal and image information detected by the radar reflection signal and optical equipment are the target, automatic tracking is performed.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method for detecting a target using a tracking radar according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 운용 통제 콘솔의 화면 예시도이다. 4 is an exemplary screen view of an operation control console according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 전방위탐색과 구역탐색의 예시도이다.5 is an exemplary diagram of omnidirectional search and area search according to an embodiment of the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법을 설명하기로 한다.A method of detecting a target using a tracking radar according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5 .

상기 운용 통제 콘솔은 301 단계에서 운용자의 요청에 따라서 추적레이더의 탐색 구역을 설정하기 위한 구역탐색 설정 윈도우를 표시한다.(도 4의 410 참조)The operation control console displays an area search setting window for setting a search area of the tracking radar according to an operator's request in step 301 (refer to 410 of FIG. 4).

상기 운용 통제 콘솔은 303 단계에서 표적 구분을 선택하도록 표시한다. 예컨대, 상기 운용 통제 콘솔은 운용자의 요청에 따라서 대공 또는 대함을 선택하도록 표시한다.(도 4의 410 참조)The operation control console displays to select a target classification in step 303 . For example, the operation control console displays to select anti-aircraft or anti-ship according to the operator's request. (See 410 in FIG. 4)

상기 운용통제 콘솔은 305 단계에서 탐색범위를 선택하도록 표시한다. 예컨대, 상기 운용 통제 콘솔은 운용자의 요청에 따라서 전방위(502) 또는 구역(504)을 선택하도록 표시할 수 있다.(도 4의 410 참조)The operation control console displays to select a search range in step 305 . For example, the operation control console may display to select the omnidirectional 502 or the zone 504 according to the operator's request (refer to 410 of FIG. 4).

상기 운용통제 콘솔은 307 단계에서 운용자의 요청에 따라서 전방위 탐색(도 5의 502)을 표시한다. 이때, 운용자에 의해 운용통제 콘솔에 방위, 거리 범위가 입력될 수 있다.(도 4의 400 참조)In step 307, the operation control console displays an omnidirectional search (502 in FIG. 5) according to the operator's request. At this time, the azimuth and distance range may be input to the operation control console by the operator (see 400 in FIG. 4 ).

상기 운용통제 콘솔은 309 단계에서 운용자의 요청에 따라서 구역 탐색(도 5의 504)를 표시한다. 이때, 운용자에 의해 운용통제 콘솔에 방위, 거리, 고각이 입력될 수 있다.(도 4의 400 참조) In step 309, the operation control console displays an area search (504 in FIG. 5) according to the operator's request. At this time, the azimuth, distance, and elevation may be input to the operation control console by the operator (see 400 in FIG. 4 ).

상기 운용통제 콘솔은 상기 추적레이더가 311 단계에서 구동을 시작하는 것으로 표시한다.The operation control console displays that the tracking radar starts driving in step 311 .

상기 운용통제 콘솔은 추적레이더 반사신호를 수신하였는가를 확인한다.The operation control console checks whether the tracking radar reflection signal is received.

만약 반사신호를 수신하지 못한 경우, 상기 운용통제 콘솔은 311 단계로 귀환한다. 그러나 반사신호를 수신한 경우, 상기 운용통제 콘솔은 315 단계에서 전자광학장치에서 영상추적하여 표적인식했는가를 확인한다. 만약, 전자광학장치에서 영상추적하여 표적인식하지 않은 경우, 상기 운용통제 콘솔은 311 단계로 귀환한다. If the reflected signal is not received, the operation control console returns to step 311 . However, when the reflected signal is received, the operation control console checks whether the target is recognized by tracking the image in the electro-optical device in step 315 . If the electro-optical device does not recognize the target by tracking the image, the operation control console returns to step 311 .

표적이 인식된 경우, 상기 운용통제 콘솔은 317 단계에서 탐지표적을 추적하기 시작하는 것을 표시한다.When the target is recognized, the operation control console displays starting to track the detection target in step 317 .

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 예시도이다.6 is an exemplary diagram illustrating a method for detecting a target using a tracking radar according to an embodiment of the present invention.

추적레이더의 구역탐색 기능 운용 중 안테나로부터 반사신호가 수신되면 추적레이더에 탑재되어 있는 TV/IR 광학장비를 활용하여 표적식별을 수행한다. When a reflected signal is received from the antenna during the operation of the area search function of the tracking radar, target identification is performed using the TV/IR optical equipment mounted on the tracking radar.

이때, AI 기반 표적인식 알고리즘을 활용하여 TV/IR 광학장비를 통해 획득된 표적이 실제 표적인지 아닌지를 확인하기 위해 해상객체(대함표적 및 대공표적)(602)의 이미지를 사전에 딥러닝 기반으로 학습을 시킨다. At this time, using the AI-based target recognition algorithm, the image of the marine object (anti-ship target and anti-aircraft target) 602 is preliminarily based on deep learning to check whether the target acquired through TV/IR optical equipment is an actual target. make learning

TV/IR 광학체계를 통해 표적식별이 완료되면 추적레이더를 통해 표적추적을 개시한다.When target identification is completed through the TV/IR optical system, target tracking is started through the tracking radar.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 디렉터부에서의 표적을 탐지하는 방법을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method for detecting a target in a director unit according to an embodiment of the present invention.

상기 디렉터부는 701 단계에서 운용자에 의해 설정된 구역(구역탐색 또는 전방위탐색)에 대해 자동 탐색을 수행한다. 자동 탐색을 수행하는 동안, 반사 신호를 수신하였는가를 판단한다. 만약, 반사 신호를 수신하지 않은 경우, 상기 디렉터부는 701 단계로 귀환한다. 그러나 반사 신호를 수신한 경우, 상기 디렉터부는 703 자동 탐색을 중단한다.The director unit automatically searches for the area (area search or omnidirectional search) set by the operator in step 701 . During automatic search, it is determined whether a reflected signal is received. If the reflected signal is not received, the director unit returns to step 701 . However, when the reflected signal is received, the director unit 703 stops automatic search.

상기 디렉터부는 707 단계에서 전자광학장치를 이용하여 AI 표적 인식 알고리즘을 구동시킨다. 이후, 상기 디렉터부는 AI 표적 인식 알고리즘을 구동(또는 적용) 결과, 표적을 인식했는지 확인한다. 만약, 표적을 인식하지 못한 경우, 상기 디렉터부는 709 단계를 반복해서 수행한다. 그러나 표적을 인식한 경우 상기 디렉터부는 711 단계에서 해당 표적에 대해 자동 추적을 수행한다. 이때, 디렉터부는 해당 표적에 대해서 정밀 추적을 수행한다.The director unit drives the AI target recognition algorithm using an electro-optical device in step 707 . Thereafter, the director unit checks whether the target is recognized as a result of driving (or applying) the AI target recognition algorithm. If the target is not recognized, the director unit repeats step 709 . However, when the target is recognized, the director unit automatically tracks the target in step 711 . In this case, the director unit precisely tracks the target.

해군 함정 레이더를 활용한 표적획득 및 표적추적 절차는 일반적으로 탐색레이더를 활용하여 전방위에서 탐지된 표적정보를 활용하여 특정 표적을 선택하여 추적을 수행하는데, 만약 탐색레이더의 고장으로 전방위 표적정보를 확보하지 못하면 추적레이더를 수동으로 조작하여 표적을 탐색하는 것은 상당한 시간이 소요된다.In general, the target acquisition and target tracking procedure using naval ship radar selects and tracks a specific target using target information detected from all directions using search radar. If not, it takes a considerable amount of time to manually operate the tracking radar to search for a target.

본 발명을 통해 탐색레이더 비가용시에도 추적레이더를 활용하여 표적의 탐지 및 탐색 기능을 수행할 수 있다. 또한, 추적레이더의 RF 정보만을 활용할 경우 발생될 수 있는 해면 클러터 신호나 육지의 반사파에 의해 생성되는 허위표적 문제는 추적레이더 광학장비의 AI 기반의 지능화 영상 신호처리를 통해 해결이 가능하다.Through the present invention, even when the search radar is not available, the target detection and search function can be performed by using the tracking radar. In addition, the problem of false targets generated by sea level clutter signals or land reflected waves, which may occur when only the RF information of the tracking radar is used, can be solved through AI-based intelligent image signal processing of the tracking radar optical equipment.

전술된 내용은 본 발명가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술적 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to the above-described contents can be modified and modified without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention are not intended to limit the technical idea, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (6)

안테나를 통해 추적레이더의 반사 신호를 수신하며, 전자광학장치를 통해 표적을 촬영하여 표적영상신호를 생성하고, 상기 표적영상신호를 이용하여 상기 표적을 식별하는 디렉터부; 및
운용자의 요청에 따라 상기 추적레이더의 탐색 구역을 설정하기 위한 구역탐색 설정 윈도우를 표시하며, 상기 구역 탐색 설정 윈도우를 통해 상기 운용자로부터 상기 추적레이더의 표적 구분과 탐색 범위가 선택되면, 상기 추적레이더를 상기 선택된 탐색 범위 내에서 자동구역탐색으로 구동시키고, 상기 안테나를 통해 상기 반사 신호가 수신되면, 상기 추적레이더의 상기 자동구역탐색을 중단하며, 상기 수신된 반사 신호가 미리 지정된 시간 동안 유지되면, 상기 전자광학장치를 통해 상기 표적을 촬영하여 상기 표적영상신호를 생성하고, 상기 디렉터부를 통해 상기 표적영상신호를 이용하여 상기 표적을 식별하며, 상기 식별된 표적이 상기 선택된 표적 구분으로 인식되면, 상기 추적레이더를 통해 상기 표적을 자동으로 추적하는 운용 통제 콘솔을 포함하며,
상기 표적 구분은, 대함 표적 및 대공 표적 중 하나이고,
상기 탐색 범위는, 전방위 탐색 및 구역 탐색 중 하나인 것을 특징으로 하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 시스템.
a director unit that receives a reflected signal of the tracking radar through an antenna, generates a target image signal by photographing a target through an electro-optical device, and identifies the target using the target image signal; and
Displays an area search setting window for setting the search area of the tracking radar according to the operator's request, and when the target classification and search range of the tracking radar are selected from the operator through the area search setup window, the tracking radar The automatic area search is driven within the selected search range, and when the reflected signal is received through the antenna, the automatic area search of the tracking radar is stopped, and when the received reflected signal is maintained for a predetermined time, the The target is captured by an electro-optical device to generate the target image signal, the target is identified using the target image signal through the director unit, and when the identified target is recognized as the selected target classification, the tracking an operational control console for automatically tracking the target via radar;
The target classification is one of an anti-ship target and an anti-aircraft target,
The search range is a system for detecting a target using a tracking radar, characterized in that one of omnidirectional search and area search.
 제1항에 있어서,
상기 운용 통제 콘솔은, 상기 수신된 반사 신호가 상기 미리 지정된 시간 동안 손실되면, 상기 추적레이더의 상기 중단된 자동구역탐색을 재수행하는 것을 특징으로 하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 시스템.
The method of claim 1,
The system for detecting a target using a tracking radar, characterized in that the operation control console re-performs the stopped automatic area search of the tracking radar when the received reflected signal is lost for the predetermined time.
 제1항에 있어서,
상기 운용 통제 콘솔은, 상기 식별된 표적이 상기 선택된 표적 구분으로 인식되지 않으면, 상기 추적레이더의 상기 중단된 자동구역탐색을 재수행하는 것을 특징으로 하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 시스템.
The method of claim 1,
The system for detecting a target using a tracking radar, characterized in that the operation control console re-performs the stopped automatic area search of the tracking radar when the identified target is not recognized as the selected target classification.
 운용 통제 콘솔이, 운용자의 요청에 따라 추적레이더의 탐색 구역을 설정하기 위한 구역탐색 설정 윈도우를 표시하는 과정,
상기 운용 통제 콘솔이, 상기 구역 탐색 설정 윈도우를 통해 상기 운용자로부터 상기 추적레이더의 표적 구분과 탐색 범위가 선택되면, 상기 추적레이더를 상기 선택된 탐색 범위 내에서 자동구역탐색으로 구동시키는 과정,
상기 운용 통제 콘솔이, 안테나를 통해 상기 추적레이더의 반사 신호가 수신되면, 상기 추적레이더의 상기 자동구역탐색을 중단하는 과정,
상기 운용 통제 콘솔이, 상기 수신된 반사 신호가 미리 지정된 시간 동안 유지되면, 전자광학장치를 통해 표적을 촬영하여 표적영상신호를 생성하고, 디렉터부를 통해 상기 표적영상신호를 이용하여 상기 표적을 식별하는 과정, 및
상기 운용 통제 콘솔이, 상기 식별된 표적이 상기 선택된 표적 구분으로 인식되면, 상기 추적레이더를 통해 상기 표적을 자동으로 추적하는 과정을 포함하며,
상기 표적 구분은, 대함 표적 및 대공 표적 중 하나이고,
상기 탐색 범위는, 전방위 탐색 및 구역 탐색 중 하나인 것을 특징으로 하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법.
A process in which the operation control console displays an area search setting window for setting the search area of the tracking radar at the request of the operator;
When the operation control console selects the target classification and search range of the tracking radar from the operator through the area search setting window, the process of driving the tracking radar in an automatic area search within the selected search range;
When the operation control console receives the reflected signal of the tracking radar through the antenna, the process of stopping the automatic area search of the tracking radar;
When the operation control console maintains the received reflected signal for a predetermined time, it generates a target image signal by photographing the target through an electro-optical device, and identifies the target using the target image signal through the director unit process, and
When the operation control console recognizes the identified target as the selected target classification, automatically tracking the target through the tracking radar;
The target classification is one of an anti-ship target and an anti-aircraft target,
The search range is a method for detecting a target using a tracking radar, characterized in that one of omnidirectional search and area search.
 제4항에 있어서,
상기 운용 통제 콘솔이, 상기 수신된 반사 신호가 상기 미리 지정된 시간 동안 손실되면, 상기 추적레이더의 상기 중단된 자동구역탐색을 재수행하는 과정을 더 포함하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법.
5. The method of claim 4,
The method of detecting a target using a tracking radar further comprising the step of, by the operation control console, re-performing the stopped automatic area search of the tracking radar when the received reflected signal is lost for the predetermined time.
 제4항에 있어서,
상기 운용 통제 콘솔이, 상기 식별된 표적이 상기 선택된 표적 구분으로 인식되지 않으면, 상기 추적레이더의 상기 중단된 자동구역탐색을 재수행하는 과정을 더 포함하는 추적레이더를 이용하여 표적을 탐지하는 방법.5. The method of claim 4,
The method of detecting a target using a tracking radar further comprising the step of, by the operation control console, re-performing the stopped automatic area search of the tracking radar when the identified target is not recognized as the selected target classification.
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